天津市南开中学滨海生态城学校2023-2024学年高二下学期期中物理试题(无答案)

这是一份天津市南开中学滨海生态城学校2023-2024学年高二下学期期中物理试题(无答案)，共6页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（本题共8小题，每题4分）
1.安全气囊是汽车安全保障的重要设施，若某次汽车安全测试中，汽车发生剧烈碰撞时，安全气囊未打开，与安全气囊顺利打开相比，下列说法正确的是（设每次测试汽车速度相同）（ ）
A.安全气囊未打开时，模拟乘员的动量变化量大
B.安全气囊打开时，模拟乘员受到的撞击力小
C.安全气囊未打开时，模拟乘员受到撞击力的冲量大
D.安全气囊打开时，模拟乘员的动量变化快
2.如图所示，两根平行直导轨MN、PQ固定在同一水平面内，间距为L.导轨的左端接有电源E和开关S，导体棒ab垂直于导轨放置.空间存在斜向右上方的匀强磁场，其方向与轨道平面成θ角，且与导体棒ab垂直。闭合开关s，导体棒ab仍保持静止.已知通过导体棒的电流为I，则闭合开关S后，下列说法正确的是（ ）
A.导体棒所受的摩擦力小于ILB，方向水平向左
B.导体棒所受的摩擦力小于ILB，方向水平向右
C.导体棒所受的安培力小于ILB，方向水平向左
D.导体棒所受的安培力小于ILB，方向水平向右
3.图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点平衡位置之间的距离为2cm。已知t=0时，质点1开始向上运动；t=0.4s时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（ ）
A.这列波传播的速度为0.5m/s
B. t=0.8s时，振动传到质点8
C. t=1.2s时，质点12加速度方向向下
D. t=1.6s时，质点16正在向下运动
4.如图所示，甲、乙两人静止在水平冰面上，甲推乙后，两人向相反方向沿直线做减速运动。已知甲的质量小于乙的质量，两人与冰面间的动摩擦因数相同，两人之间的相互作用力远大于地面的摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A.甲推乙的过程中，甲和乙的机械能守恒
B.乙停止运动前任意时刻，甲的速度总是大于乙的速度
C.减速过程中，地面摩擦力对甲做的功等于对乙做的功
D.减速过程中，地面摩擦力对甲的冲量大于对乙的冲量
5.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势的图像如图乙所示，则（ ）
A. t=0.005s时线框的磁通量最大
B. t=0.01s时线框平面与中性面重合
C.线框产生的交变电动势有效值为311V
D.线框产生的交变电动势频率为100Hz
6.矩形导线框固定在匀强磁场中如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向外，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则（ ）
A.0~t1时间内，导线框中电流的方向为adcba
B.0~t1时间内，导线框中电流越来越小
C.0~t2时间内，导线框中电流的方向始终为abcda
D.0~t2时间内，导线框ab边受到的安培力大小恒定不变
7.某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（ ）
A.t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
B.t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C.t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D.t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
8.如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t。若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。若两个微粒所受重力均忽略，则新微粒运动的（ ）
A.轨迹为pb，至屏幕的时间将小于t
B.轨迹为pc，至屏幕的时间将大于t
C.轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t
D.轨迹为pb，至屏幕的时间将等于t
二、多选题（本题共4小题，每题4分，部分2分）
9.一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0时的波形如图甲所示，P、Q是波上的两个质点，此时质点P沿y轴负方向运动，图乙是波上某一质点的振动图像，下列说法中正确的是（ ）
甲乙
A.该波沿x轴负方向传播B.图乙可能为Q点的振动图像
C.t=0.10s时，质点P沿y轴正方向运动D.该波的波速一定为40m/s
10.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，开关处于断开状态。下列说法中正确的是（ ）
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变小
C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变小
D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变小
11. 2020年12月2日22时，经过约19小时月面工作，嫦娥5号完成了月面自动采样封装，这其中要用到许多压力传感器。有些压力传感器是通过霍尔元件将压力信号转化为电信号，当压力改变时有电流通过霍尔元件。如图所示，一块宽为a、长为c、厚为h的长方体半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入如图所示方向的电流时，电子的定向移动速度为v。若元件处于磁感应强度为B、方向垂直于上表面向下的匀强磁场中，前后两表面会形成电势差U。下列说法中正确的是（ ）
A.自由电子受到的洛伦兹力方向为垂直前表面向外
B.前表面的电势比后表面的高
C.自由电子受到的洛伦兹力大小为
D.前、后表面间电势差
12.如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终刚好完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（ ）
A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B.线框进入磁场和穿出磁场的过程中产生的热量之比为3∶1
C.线框进入磁场和穿出磁场的过程中产生的热量相等
D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
三、填空题（本题两小题，每空2分，共14分）
13.如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图，a是入射小球，b是被碰小球，a和b是质量分别为m1和m2，直径分别为d1和d2，轨道末端在水平地面上的投影为O点。实验中，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出a的平均落点位置P，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出碰后小球a，b的平均落点位置M、N，如图乙所示。
甲乙
（1）实验中需要注意的事项，下列说法正确的是 。
A.需要测出小球抛出点距地面的高度H
B.需要测出小球做平抛运动的射程
C.斜槽必须光滑且轨道末端应该保持水平
D.为完成此实验，天平和刻度尺是必需的测量工具在天津考生领取答案
（2）实验中对小球的要求是：质量m1 m2（选填“>”“=”或“<”），直径d1 d2。（选填“>”“=”或“<”）
（3在图乙中，用毫米刻度尺测得O点与M，P，N三点的水平方向的距离分别为x1、x2、x3，若关系式
成立，则说明该实验碰撞前后动量守恒。
14.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D。
请回答下列问题：
（1）该单摆的周期为
（2）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出T2-L图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的T2-L图像是图乙中的 （选填①、②、③），由图像可得当地重力加速度g= ；由此得到的g值会 （选填“偏小”“不变”“偏大”）
四、计算题（共38分）
15.如图所示，在光滑水平面上放置A、B两物体，质量均为m，其中B物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内。A物体以速度v0向右运动，并压缩弹簧。求：
（1）弹簧压缩量达到最大时A、B两物体的速度大小vA和vB；
（2）弹簧弹性势能的最大值Ep。
16.如图所示，在直角坐标系的第一象限，有方向竖直向下、场强太小为E的匀强电场，在第四象限有垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴下方放置一长度为L的绝缘薄板PQ，挡板平面与x轴垂直且上端紧贴x轴。一质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子从y轴上一点以大小为v0的速度水平向右射出，恰好从薄板上边缘P点处射入磁场，粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为60°，之后粒子恰好未与薄板碰撞，不计粒子重力，求：
（1）粒子在y轴上的发射位置到P点的水平距离；
（2）匀强磁场磁感应强度B的大小；
（3）粒子在薄板右侧运动的时间t。
17.如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ相距L=0.5m，导轨平面与水平面夹角α=37°，导轨电阻不计。磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长L=0.5m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量m=0.1kg、电阻R=5Ω。两金属导轨的上端接定值电阻R=5Ω。金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。现将金属棒由静止释放，不计空气阻力，g=10m/s2（sin37°=0.6，cs37°=0.8）。求：
（1）金属棒下滑的最大速度vm的大小；
（2）已知金属棒由静止释放到达到最大速度的过程中，通过金属棒ab横截面的电荷量q=0.3C，求这个过程中金属棒ab所产生的电热Qab？